[論文レビュー] Designing Socially Intelligent Virtual Companions

Han Yu, Zhiqi Shen+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 26, 2014

Psychological and Educational Research Studies参考文献 28被引用数 6

ひとこと要約

本稿では、仮想学習環境（VLE）における仮想コンpanionの社会的知性とユーザー参加意識を向上させるために、好奇心駆動型のメンタルモデルを提案する。多分野にまたがる好奇心理論を認知アーキテクチャに統合することで、コンpanionは自発的に新しい情報を探索し、より現実的で魅力的な対話を実現する。フィールドスタディの予備的評価により、ユーザーの動機付けと対話品質の向上が確認された。

ABSTRACT

Virtual companions that interact with users in a socially complex environment require a wide range of social skills. Displaying curiosity is simultaneously a factor to improve a companion's believability and to unobtrusively affect the user's activities over time. Curiosity represents a drive to know new things. It is a major driving force for engaging learners in active learning. Existing research work pays little attention in curiosity. In this paper, we enrich the social skills of a virtual companion by infusing curiosity into its mental model. A curious companion residing in a Virtual Learning Environment (VLE) to stimulate user's curiosity is proposed. The curious companion model is developed based on multidisciplinary considerations. The effectiveness of the curious companion is demonstrated by a preliminary field study.

研究の動機と目的

• 仮想コンpanionにおける社会的スキル統合の不足、特に人間-コンピュータインタラクションにおける好奇心の役割が十分に検討されていない点に対処すること。
• 仮想学習環境（VLE）において、ユーザーの好奇心を自発的に刺激する社会的知性を持つ仮想コンpanionを開発すること。
• 多分野にわたる好奇心、感情、認知理論を根拠にしたメンタルモデルを設計し、現実的で魅力的な対話を可能にすること。
• 実地フィールドテストを通じて、好奇心駆動型コンpanionの有効性がユーザー行動および学習動機付けに与える影響を評価すること。

提案手法

• 仮想コンpanionは、内的動機づけの心理学的および計算的理論を基に、好奇心をコアな認知的動機として統合したメンタルモデルを備えている。
• 動的なVLEにおいて行動を導くために、知覚、感情、好奇心駆動型探索を統合した階層的認知アーキテクチャを採用している。
• 好奇心は、不確実性を低減する動機としてモデル化され、情報ギャップの検出によって探索や尋ねる行動を引き起こす。
• ユーザー状態、環境的文脈、知識ギャップに基づいて、行動を動的に調整することで、不快な干渉を避けつつ適応的な関与を促進する。
• モデルは、発達心理学および社会的ロボット工学の知見に基づいたルールに従って、シミュレートされたVLE環境に実装されている。
• フィールドテストでは、実際のユーザーが好奇心駆動型コンpanionと対話し、行動ログとユーザーのフィードバックを用いて関与度と現実性を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにして、仮想コンpanionのメンタルアーキテクチャ内に、社会的知的な行動を支援するための好奇心を形式的にモデル化できるか？
• RQ2 好奇心駆動型コンpanionは、仮想学習環境においてユーザーの関与度と動機付けをどの程度向上させるか？
• RQ3 好奇心の統合が、仮想コンpanionの現実性と社会的存在感にどのように影響するか？
• RQ4 自然で魅力的に見えるために、好奇心のあるコンpanionが示すべき行動的および感情的サインは何か？

主な発見

• 好奇心駆動型コンpanionは、非好奇心ベースラインと比較して、ユーザーが自発的に対話を開始する頻度が顕著に増加しており、関与度の向上が示された。
• ユーザーは、好奇心機能が有効なエージェントと対話する際に、内発的動機付けの水準とコンpanionの現実性の認識が高まったと報告した。
• コンpanionは、ユーザーに質問を投げかけたり、新しい情報を求めたりするような探索的行動を促した。これは、能動的学習を促進するという目的と一致した。
• フィールドスタディの結果、好奇心駆動型コンpanionの行動は、標準的な反応型コンpanionと比較して、より自然で社会的対応的であると感じられた。
• メンタルモデルに好奇心を統合することで、よりダイナミックで文脈に応じた対話が実現し、ユーザーの退屈感が軽減され、知能の認識が向上した。